Объектив

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Пеленг(72) Авторы Кунделева Наталия Ефимовна Прокопова Екатерина Анатольевна Панько Ольга Ильинична(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Пеленг(57) Объектив, содержащий четыре компонента, расположенных на оптической оси, первый компонент которого, отрицательный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений, второй компонент - положительная линза, третий компонент включает двояковогнутую и двояковыпуклую линзы, четвертый компонент - положительный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений, апертурная диафрагма расположена между вторым и третьим компонентами, отличающийся тем,что положительная линза второго компонента выполнена в виде мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, линзы третьего компонента склеены и образуют положительный мениск, причем расстояниемежду вторым и третьим компонентами удовлетворяет условию 0,6 0,7, где- фокусное расстояние объектива,положительные линзы второго, третьего и четвертого компонентов выполнены из оптического материала с показателем преломленияи коэффициентом дисперсии , удовлетворяющими условиям 1,741,75, 5051,отрицательная линза третьего компонента выполнена из оптического материала с показателем преломления и коэффициентом дисперсии, удовлетворяющими условиям 1,741,76, 2729. 71032011.02.28 Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам,и может использоваться как объектив видеокамеры с формированием изображения на ПЗС-матрице. Известен объектив 1 из четырех компонентов, первый компонент которого - двояковыпуклая линза, второй компонент - двусклеенный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений, третий компонент - отрицательный мениск,обращенный вогнутой поверхностью к пространству предметов, четвертый компонент двояковыпуклая линза, апертурная диафрагма расположена между вторым и третьим компонентами. Данная конструкция объектива обеспечивает угловое поле зрения 230,относительное отверстие 11,4, спектральный интервал(0,85-1)мкм. Недостатками аналога являются недостаточно высокое качество изображения, недостаточно большое поле зрения, небольшой спектральный интервал. Наиболее близким к предлагаемому объективу является светосильный объектив 2,содержащий четыре компонента, первый из которых представляет собой отрицательный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений, второй компонент - двояковыпуклая линза, третий компонент включает двояковогнутую и двояковыпуклую линзы, четвертый компонент - положительный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений. Апертурная диафрагма расположена между вторым и третьим компонентами. Данная конструкция объектива обеспечивает относительное отверстие 12 при фокусном расстоянии объектива 9,36 мм, угловое поле зрения 24824. Недостатком прототипа является недостаточно высокое качество изображения широких наклонных пучков меридиональный кружок рассеяния для угла поля зрения 240 составляет не менее 0,08 мм, хроматизм увеличения не менее 0,02 мм, что приводит к невысоким значениям коэффициентов передачи модуляции (Т), которые не превышают 0,4 для точки на оси и 0,05 для поля зрения 240 на частоте 60 мм-1. Задачей полезной модели является повышение качества изображения в спектральном диапазоне 500-900 нм за счет увеличения коэффициентов передачи модуляции по всему полю зрения. Объектив содержит четыре компонента, расположенных на оптической оси, первый компонент - отрицательный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений, второй компонент - положительная линза, третий компонент включает двояковогнутую и двояковыпуклую линзы, четвертый компонент - положительный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений, апертурная диафрагма расположена между вторым и третьим компонентами, в отличие от прототипа,положительная линза второго компонента выполнена в виде мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, линзы третьего компонента склеены и образуют положительный мениск, причем расстояниемежду вторым и третьим компонентами удовлетворяет условию 0,60,7, где- фокусное расстояние объектива, положительные линзы второго, третьего и четвертого компонентов выполнены из оптического материала с показателем преломленияи коэффициентом дисперсии ,удовлетворяющими условиям 1,741,75, 5051, а отрицательная линза третьего компонента выполнена из оптического материала с показателем преломления и коэффициентом дисперсии, удовлетворяющими условиям 1,741,76, 2729. Конструкция второго компонента, выполненного в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений и выбор расстояниямежду вторым и третьим компонентами, удовлетворяющего условию 0,60,7 , позволили исправить аберрации широких пучков, что обеспечило высокие значения коэффициента передачи модуляции для внеосевых точек. Выполнение третьего компонента в виде склеенной линзы, состоящей из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, и образующей положительный мениск, выполнение положи 2 71032011.02.28 тельных линз второго, третьего и четвертого компонентов из оптического материала с показателем преломленияи коэффициентом дисперсии , удовлетворяющими условиям 1,741,75, 5051, а отрицательной линзы третьего компонента из оптического материала с показателем преломления и коэффициентом дисперсии, удовлетворяющими условиям 1,741,76, 2729 позволило исправить вторичный спектр и хроматизм увеличения, повысив тем самым коэффициенты передачи модуляции по всему полю зрения. Предлагаемый объектив работает в спектральном диапазоне(500-900) нм, имеет фокусное расстояние 9 мм, относительное отверстие 13. Полихроматические коэффициенты передачи модуляции (Т) для пространственной частоты 60 мм-1 в точке на оси(у 0) не менее 0,5, на краю поля зрения 240 не менее 0,12. На фиг. 1 изображена оптическая схема предлагаемого объектива. На фиг. 2 приведены конструктивные параметры линз объектива и характеристики стекол, где -радиусы кривизны поверхностей линз, -расстояния между поверхностями линз, е - показатель преломления стекол линз для линии(546 нм),- коэффициент дисперсии для линии . На фиг. 3 приведены графики поперечной сферической аберрации объектива. На фиг. 4 приведены графики аберраций широких наклонных пучков меридионального сечения угла поля зрения 240. На фиг. 5 приведен график расчетной полихроматической частотно-контрастной характеристики (Т) для точки на оси. На фиг. 6 приведен график расчетной полихроматической частотно-контрастной характеристики (Т) для точки на краю поля зрения 240. Частотно-контрастные характеристики объектива рассчитаны в соответствии с таблицей коэффициентов спектральной эффективности актиничного потока излучения, приведенной ниже. 500 600 700 800 900, мкм С 0,125 1 0,8 0,45 0,13 Объектив (фиг. 1) состоит из четырех компонентов. Первый компонент выполнен в виде отрицательного мениска 1, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений. Второй компонент выполнен в виде положительного мениска 2, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений. Третий компонент выполнен в виде положительного мениска, склеенного из двояковогнутой линзы 3 и двояковыпуклой линзы 4. Четвертый компонент выполнен в виде положительного мениска 5, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений. Апертурная диафрагма расположена между вторым и третьим компонентами на расстоянии 5,2 мм от вогнутой поверхности второго компонента. Расстояние между вторым и третьим компонентами 6,1 мм, что составляет 0,67 фокусного расстояния объектива. Положительные линзы 2, 4, 5 выполнены из стекла марки СТК 19, имеющего показатель преломления,7475,50,21. Отрицательная линза 3 выполнена из стекла марки ТФ 4, имеющего показатель преломления,7462,27,95. Графики аберраций, приведенные на фиг. 3 и 4, а также графики полихроматической частотно-контрастной характеристики для точки на оси и для края поля зрения, приведенные на фиг. 5 и 6, подтверждают, что объектив имеет более высокое качество изображения по всему полю зрения по сравнению с прототипом. Объектив работает следующим образом параллельный пучок света с углом поля зрения 240 попадает на первую поверхность первого компонента объектива, и, преломившись через поверхности пяти линз, фокусируется в плоскости изображения, где расположен приемник. 3 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5